纱线筒子染色工艺应用的发展，推动了染色设备的技术不断进步，传统依靠人的操作经验控制染色工艺的做法，已被性能可靠和先进的自动控制技术所替代。这些功能和结构的出现，不仅保证了染色工艺的重现性，而且更加体现出高效、节能和环保的特点，在为使用者带来较高的经济效益的同时，也带来了一定的社会效益。
1、适于染色工艺的发展，提高“一次成功”率
与染色工艺密切相关的除被染物和设备外，就是染化料。适用于某种纤维染色的染料，总是伴随着该种纤维的改良而发展，同时也在不断扩大应用于其他纤维的染色，这其中具有代表性的染料是活性染料。可以说它是发展**快的一类染料。活性染料染色的基本理论形成后，人们对此提出了一些更为合理和严格的控制方式，制订了一些新的染色工艺。如受控染色工艺和中性固色工艺，它对保证染色质量和重现性起到很大作用。
1.1受控染色工艺
受控染色是将染料、染色技术和管理技术有机结合起来，对染色过程进行严格精确控制，以科学合理的染色工艺，实现高效率、高正品率、低生产成本和**少废水污染的生产模式。这就是我们现在经常讲到的“一次成功”生产。
从染色技术方面来看，选用配伍性较好的染料，通过一定的程序合理控制染色过程，是受控染色的关键所在。程序控制是否合理，直接影响染色过程，而它又是通过染色机的一些功能来实现的。根据染料上染和固色二个阶段的不同规律，将实验得到的染料的染色规律，设计出合理精确的控制程序，由染色机对影响各阶段的染色温度、染料和助剂的浓度等因素，进行温度比例、加料计量、浴比和染色时间的控制。
受控染色过程不仅用于染色，现在已扩展到染色后的水洗过程。它通过对水洗的影响因素，如温度、水流速度、PH值和水解染料的直接性等，设计出合理的控制程序，进行过程控制，以达到高效、节能降耗的目的。
1.2活性染料中性固色工艺
活性染料中性固色工艺是长期致力于研究的课题。在采用活性染料的染色工艺中，碱是作为固色的条件，同时，随着碱性的增强，染料的水解速率也加快，造成固色效率降低。除此之外，在生产中配制的染液稳定性也会因碱性的增加而下降，导致染色的重现性降低。因此，活性染料染色受到了一些限制。
为了克服活性染料在碱性条件下染色所存在的缺点，出现了活性染料中性固色工艺。这种工艺的先决条件是如何提高中性条件下活性染料的固色速度，从工艺控制方面来考虑，取决于染料性质、纤维性质、反应介质和固色反应条件等四个方面。而其中的固色反应条件包括反应温度、PH值、电解质浓度、浴比以及染色助剂的浓度，它们都与染色机的控制有关系。如果染色机具备了这些控制功能，那么就能够较好地实现活性染料中性固色工艺。
1.3高效前处理
前处理是纱线染色之前必不可缺少的一道工序。化学纤维主要是以去油为主，工艺比较简单，时间也不长，但纤维素纤维，则不然。大量的天然杂质，衍生物，使得前处理的工艺复杂化，耗费的助剂和占用的时间都很大。为了解决这个矛盾，近年来推行了高效前处理工艺，除了**的许多高效煮漂剂外，还在设备的使用上做了改进，由过去常温下(100℃以下)的前处理改为高温条件下(110℃左右)进行。这样不仅提高了前处理的效果，同进缩短了时间，当然只有采用高温高压筒子染色机才能满足这种使用条件。
2、高效、节能、环保特性的充分体现
现代染色技术的发展表明，染色机的性能不仅要满足染色工艺的要求，同时还要求染色过程短，消耗的能源**低，对环境造成污染**小。通过对机械结构及功能控制的不断完善，使得染色机的高效、节能和环保的特性日趋明显。
2.1生产效率高
对生产效率有直接影响的因素主要是生产过程时间的长短。染色工艺是生产过程的主要组成部分，它一般由升温、保温和降温过程所组成，而温度变化的热源来自热交换器。提高换热效率，不仅可以为温度变化过程提供较短时间，还可达到节能降耗的目的。
除此之外，还有高温排放、压力排放、染液压力输入等辅助功能，对提高生产效率，缩短辅助工时都起到了一定作用。
2.2节能降耗
水是目前染色工艺中普遍使用的介质，除染色外，水洗还要消耗更多的水，并且工艺要求水具备一定的温度，而热量是由饱和蒸汽来提供的。水用得多，饱和蒸汽就消耗得多，因此，降低染色工艺的耗水量，就成为染色机发展所追求的一个目标。与传统筒染机相比，目前的筒染机已做了很大结构上的改进，通过结构上的优化设计，结合染色工艺的特点，不断降低浴比，降低蒸汽和染化料消耗。
1)、提高水洗效率
前面讲到的染色受控，实际已扩展到了水洗过程。而实现这一过程的所有参数，均由筒染机相应功能去控制。当然水洗效率还受到染色过程中很多因素影响，如染料的提升性，固色率以及像活性染料在碱性条件下的水解程度。但先进的筒染机可以通过自身一些性能，较好对染色过程中的影响因素进行受控，为染色后的水洗提供一个良好的先决条件，正由于这二者的有机结合，才使得筒染机具有较高为水洗效率。
2)、同步染色控制
同步染色控制(英文Synchro Dyeing Control;简称SDC)作为较早应用于染色机的一项技术，将染液循环流量，按不同纤维材料、不同卷装方式、染化料及助剂对纤维的不同作用过程，以及同一染色工艺过程中的不同时间段，给予不同量的分配，以**少的流量实现优质、低耗的染色过程。其核心就是在染色不同的阶段，采用不同的流量进行染色。
流量变化是由主泵交流变频、流量或者压差在线检测，反馈信号，由PLC和电脑进行实时控制。目前比较先进的筒染机已经采用了这项控制技术，并且取得良好的经济效益。
2.3 环保要求已成为全球经济发展的一个主题，虽然目前染色机和染色工艺还不能摆脱水的消耗，但人们始终都朝着降低水消耗，减少染色后污液中所残留的对环境有破坏影响的化学杂质方向去努力。设备许多性能是兼顾多方面的，如设备浴比的降低，不仅节省水、蒸汽和染化料，而且减少了污水的排放量。设备性能的提高，保证了染色工艺的重现性，减少返修率，实际上降低了由于返工或修色而增加水消耗和排放，对环保起到了一定作用。
3、设备结构的优化设计
筒子染色机有卧式和立式之分，目前主要以立式为主。筒子染色机发展迄今，不同形式的各自结构都发生了很大变化，大到主缸、主循环系统、染笼;小到顶锁均有不同程度变化。这些都为筒染机的使用性能和功能上拓展起到了很大作用，可以说筒染机今天的结构形式，是这些具体各组成部分的整体优化。为了说明这一点，现从二个大的方面，对结构的优化设计进行阐述。
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